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采用THERMECMASTOR-Z热加工模拟试验机,对汽车悬架弹簧用55SiCrA线材,在800℃、900℃和1000℃的冷却起始温度和15℃/s、10℃/s、5℃/s和1℃/s的冷却速度试验条件下得到的显微组织进行了分析和研究。结果表明:在800~1000℃不同冷却起始温度下,冷却起始温度越高,冷却速度越快,钢中贝氏体和马氏体的含量也越多。在试样以恒定的速率加热到950℃后,采用40℃/s、20℃/s、10℃/s、5℃/s、2℃/s、1℃/s、0.5℃/s和0.2℃/s不同冷却速度,当冷却速度较慢时,钢中组织为珠光体+铁素体;当冷却速度增加时,钢中出现贝氏体、马氏体,且其含量与冷速呈正比。
采用扫描电子显微镜和拉伸试验研究了回火温度对两种磷含量弹簧钢的组织和力学性能的影响。结果表明:对于磷质量分数为0.005%的弹簧钢,回火温度为420℃,其抗拉强度和断面收缩率分别为1 796 MPa和40.4%;对于磷质量分数为0.041%的弹簧钢,回火温度为450℃,其抗拉强度和断面收缩率分别为1 735 MPa和36.3%。随着回火温度从450℃降至360℃,弹簧钢拉伸断裂方式从韧性断裂逐渐转变为沿晶脆性断裂。当磷质量分数从0.005%升高至0.041%时,弹簧钢发生韧-脆转变的回火温度从360℃提高到了420℃。因此,高磷弹簧钢需采用更高的回火温度以防止脆性断裂。